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我校土木工程与建筑学院在历史砌体建筑抗震与文化遗产保护领域取得重要研究进展

发布日期:2026-09-04

通讯员:徐敦峰近日,我校土木工程与建筑学院在历史砌体建筑抗震与文化遗产保护领域取得重要研究进展,相关成果发表于 Nature Portfolio旗下文化遗产领域国际顶级期刊 npj Heritage Science 和地震工程领域重要国际期刊 Bulletin of Earthquake Engineering。两篇论文均由徐敦峰博士担任第一作者,学院院长李业学教授担任通讯作者。研究围绕历史砌体建筑地震损伤演化、界面失效机制及残余承载能力等关键问题展开,为文化遗产建筑抗震评估与保护提供了新的理论依据和技术支撑。

发表于 Bulletin of Earthquake Engineering 的论文 “Interface-slip localization and vulnerability amplification in historic masonry pagoda walls under seismic loading”,以西安小雁塔典型历史砌体墙体为研究对象,通过建立经试验验证的三维精细有限元模型,系统分析了准静力与地震动力作用下墙体损伤演化及破坏模式转变规律。研究表明,随着地震作用增强,墙体破坏由较为分散的弯剪开裂逐渐向底部砖砂浆界面的局部滑移集中,并进一步揭示了洞口比例、墙体高宽比等因素对结构地震易损性的影响,为历史砌体建筑的薄弱部位识别和抗震性能评估提供了依据。

在此基础上,团队进一步围绕历史砌体墙开裂后的残余承载与失稳机制开展研究。发表于npj Heritage Science的论文 “Frictional load-transfer path reconstruction and instability mechanism of historic brick masonry walls under cyclic loading”,建立了界面精细化黏聚摩擦有限元分析框架,提出受损闭合界面的残余摩擦传力路径重构方法,并构建摩擦参与率、摩擦传力强度、主导路径连通性和滑移局部化指数等指标。研究结果表明,历史砌体墙从初始受力到破坏并非简单经历开裂承载力丧失的过程,而是存在黏结传力、摩擦路径形成、路径分支与重分配、路径破碎以及滑移局部化等连续演化阶段。

两项成果由地震作用下损伤如何演化进一步延伸至结构开裂后荷载如何继续传递以及为何发生失稳,形成了较为连续的研究链条,深化了对历史砖砌体建筑震损与失稳机理的认识,可为古塔等文化遗产建筑的抗震评估、风险识别、监测预警和预防性保护提供理论与技术支撑。土建学院将继续以高水平科研成果为牵引,进一步凝练科研方向、加强团队建设和学科交叉,不断提升科研创新能力与服务行业发展水平,为学院学科专业建设和高质量发展提供有力支撑。

审核:李业学

责编:龚田牛